2016, Vol. 18
盐酸氯康唑 (croconazole hydrochloride)，化学名称为 1-[1-[2-[(3-氯苯基)甲氧基]苯基]乙烯基] 咪唑盐酸盐 (结构式见图式 1)，是一种高效、低毒的广谱抗真菌药物，主要用于手、足、股及体部皮癣，念珠菌性指间糜烂症及甲周炎等[1]。
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图式 1 盐酸氯康唑结构式 Scheme1 The structure of croconazole hydrochloride |
1,2,4-三氮唑类衍生物具有独特的生物活性[2]，毒性低，内吸性高，常被用作医药和农药的结构组成单元，在医药和农药合成方面起着重要的作用[3]。在农药界，1,2,4-三唑类化合物因具有高效广谱的抗菌、除草、杀虫以及调节植物生长等活性而受到高度重视，先后开发出一系列商品化农药新品种[4]。迄今为止，对该类化合物的结构改造主要是保留三唑环的分子结构，而对其他部分进行适当的改造和修饰，以达到进一步扩大杀菌范围和减少用药量[5-6]。
本研究在盐酸氯康唑的结构基础上，将咪唑基团替换成 1,2,4-三氮唑基，并将合成盐酸氯康唑时的底物苯酚换成 3,4-亚甲二氧基苯酚 (俗称芝麻酚)，经过酰化、加成和醚化 3 步反应，得到 19 个未见文献报道的目标化合物，并初步测定其抑菌活性。目标化合物的合成路线见图式 2。
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图式 2 目标化合物 4a～4s 的合成路线 Scheme2 The synthesis route of target compounds 4a～4s |
1 实验部分 1.1 仪器与药剂
XT-4 型显微熔点测定仪 (温度未校正，北京泰克仪器有限公司)；Bruker Tensor 27 FF-IR 型红外光谱仪和 Bruker Avance Ⅲ 500 核磁共振仪 (瑞士 Bruker BioSpin 公司)(以 TMS 为内标，CDCl3 为溶剂)；Finnigan Trace 型质谱仪 (美国 ThermoFisher 公司)。腈菌唑 (myclobutanil) 原药，纯度 98% (一凡生物科技集团有限公司)；芝麻酚 (sesamol)，纯度 98% (苏州大新助剂厂)；二氯甲烷经无水处理，其他试剂均为市售分析纯。
1.2 化合物的合成 1.2.1 化合物 2参考文献[7]方法合成。淡黄色针状结晶，m.p.112~114 ℃，收率 76% (文献值[7] 收率 61%，m. p.112~114 ℃)。
1.2.2 化合物 3参考文献[8]方法合成。称取 3.067 g (0.010 mol) 1,2,4-三氮唑于三口瓶中，加入无水二氯甲烷，置于冰盐浴下搅拌。用恒压滴液漏斗缓慢滴加 0.8 mL (0.012 mol) 经适量无水二氯甲烷稀释的重蒸氯化亚砜，此时液体变成乳白色。5 min 后，再用恒压滴液漏斗缓慢滴加用无水二氯甲烷溶解的 2.000 g 化合物 2 (0.010 mol)，液体变成黄色。滴毕，室温下搅拌 2 h。加入饱和碳酸氢钠溶液，有机相依次用饱和碳酸氢钠溶液、水、饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥。过滤，滤液中加入 0.190 g (0.001 mol) 对甲苯磺酸 (TsOH)，采用二氯甲烷回流带水方法脱水，回流 1.5 h 后，溶液由黄色透明状变为红褐色浑浊状。抽滤，得滤液。滤液依次用饱和碳酸氢钠溶液、水、饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，而后减压除去二氯甲烷，得粗产物，硅胶柱层析 [洗脱剂为 V (二氯甲烷) : V (甲醇) = 100 : 1]，得 0.412 g黏稠状类白色产物 (3)，收率为 20%。
1.2.3 目标化合物 4a~4s参考文献[9]方法合成。以 4a 为例：称取 0.343 g (1.258 mmol) 化合物 3，加入无水丙酮，待其溶解后加入 0.213 g (1.542 mmol) 碳酸钾和 0.023 g (0.100 mmol) 苄基三乙基氯化铵 (TEBA)，室温下搅拌 15 min，再加入 0.3 mL (2.571 mmol) 氯苄，室温下搅拌 10 min 后移置油浴下回流，TLC [展开剂为 V (二氯甲烷) : V (甲醇) = 8 : 1] 监测反应进程，中间补加适量氯苄，19 h 后反应结束 (此时反应液呈淡红色，有未溶固体)。过滤，滤液减压除去丙酮，经柱层析 [洗脱剂为 V (二氯甲烷) : V (甲醇) = 150 : 1] 分离，得淡黄色结晶 0.290 g，收率 72%，m.p. 99~101 ℃。按照相同的方法合成化合物 4b~4s。
1.3 抑菌活性测定7 种供试病原菌均由西北农林科技大学无公害农药研究中心提供。以腈菌唑 (myclobutanil) 为阳性对照，丙酮为空白对照，采用抑制菌丝生长速率法[10-12]测试 19 个目标化合物在 50 μg/mL 下对 7 种供试病菌的抑菌活性，并对抑制率超过 85% 的化合物进行半数有效浓度 (EC50 值) 的测定。同样，以腈菌唑为阳性对照，丙酮为空白对照，采用抑制菌丝生长速率法[10-12]测试 2 个目标化合物对相应病原真菌的 EC50值。
2 结果与讨论 2.1 目标化合物的结构表征目标化合物的理化数据及 ESI-MS 数据见表 1，1H NMR 和 13CNMR 数据见表 2。在 1H NMR 谱图中，亚甲二氧基 (-OCH2O-) 的 H 由于吸电子的诱导效应，表现为单峰，δ 在 6.00 左右；目标化合物 4a~4s 的结构相似，只是与亚甲氧基 (-OCH2-) 相连苯环上的取代基有差异，1H NMR 谱图呈现一定的规律性。
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表 1 化合物 4a~4s 的理化性质及质谱数据 Table 1 Physico-chemical properties and ESI-MS data of compounds 4a-4s |
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表 2 目标化合物 4a~4s 的核磁共振氢谱及碳谱数据 Table 2 1H NMR, 13C NMR data of the target compounds 4a-4s |
2.2 抑菌活性 2.2.1 抑菌活性初筛
结果表明：在 50 μg/mL 下，所有目标化合物对 7 种供试病原菌均有不同程度的抑制作用。经过 3 次重复试验，化合物 4d 和 4m 对番茄早疫病菌的抑制率均超过 85%，其中 4m 对烟草赤星病原菌的抑制率尤佳，达到 93.2%。初步构效关系表明，苯环上取代基类型和位置的不同对化合物的抑菌活性有重要影响。
2.2.2 目标化合物的 EC50 值结果 (表 3 和表 4) 表明：尽管化合物 4d 和 4m 对番茄早疫病原菌以及 4m 对烟草赤星病原菌的 EC50 值均大于腈菌唑，但两者已在同一个数量级，具有开发为新型抗菌药物的潜能。
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表 3 化合物 4d 和 4m 对番茄早疫病菌的毒性回归方程 (浓度-效应) 及其 EC50 值 Table 3 Toxicity regression equations for concentration-effect and EC50 values of compounds 4d and 4m against A. solani |
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表 4 化合物 4m 对烟草赤星病菌的毒性回归方程 (浓度-效应) 及其 EC50 值 Table 4 Toxicity regression equations for concentration-effect and EC50 values of compound 4m against A. alternata |
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